(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の電力ドメインに供給するべき、複数の電力信号から第１の電力信号を選択するセレクタ回路と、
前記セレクタ回路が選択した前記第１の電力信号のレベルを第１のターゲットレベルと比較して、前記第１の電力信号のレベルと前記第１のターゲットレベルとの差を減らすための第１の設定信号を生成するコントローラと
を備える装置であって、
前記コントローラ、前記セレクタ回路、および、前記１以上の電力ドメインは、１以上の電力信号を出力する別のチップとは異なる同じチップ上に設けられている、装置。
【請求項２】
前記セレクタ回路は、前記第１の電力信号に対応する電力ドメインとは別の電力ドメインに供給する第２の電力信号を選択し、
前記コントローラは、前記セレクタ回路が選択した前記第２の電力信号のレベルを前記第１のターゲットレベルとは異なる第２のターゲットレベルと比較して、前記第２の電力信号のレベルと前記第２のターゲットレベルとの差を減らすための第２の設定信号を生成する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複数のイネーブル信号を生成する回路をさらに備え、
前記第１の設定信号によって前記第１の電力信号の調節を行うための第１のイネーブル信号は、前記第２の設定信号によって前記第２の電力信号の調節を行うための第２のイネーブル信号とは独立して生成される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記コントローラは、第１の電力ドメインおよび第２の電力ドメインに対してそれぞれ、前記第１のターゲットレベルおよび前記第２のターゲットレベルを示す情報をメモリから受信する、請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記メモリは、前記コントローラ、前記セレクタ回路、および、前記１以上の電力ドメインと同じチップに設けられている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記セレクタ回路はマルチプレクサを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記１以上の電力ドメインは、スマートフォンのためのそれぞれ異なる電力のドメインに対応している、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記コントローラによって前記第１のターゲットレベルと比較するために、前記第１の電力信号のレベルをデジタル値に変換する変換回路をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つの電力ドメインが前記別のチップの複数の出力ノードに連結されており、
前記第１の電力信号は、前記複数の出力ノードの上に出力される電力信号に基づいて生成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
１以上の電力ドメインに給電するべく、複数の電力信号から第１の電力信号を選択する段階と、
第１の電力信号のレベルを第１のターゲットレベルと比較する段階と、
前記第１の電力信号のレベルと前記第１のターゲットレベルとの差を減らすための第１の設定信号を生成する段階と
を備える方法であって、
前記選択する段階は、セレクタ回路によって実行され、前記比較する段階および前記生成する段階は、コントローラによって実行され、
前記コントローラ、前記セレクタ回路、および、前記１以上の電力ドメインは、前記複数の電力信号を出力する別のチップとは異なる同じチップ上に設けられている、方法。
【請求項１１】
前記第１の電力信号に対応する電力ドメインとは別の電力ドメインに供給する第２の電力信号を選択する段階と、
前記第２の電力信号のレベルを前記第１のターゲットレベルとは異なる第２のターゲットレベルと比較する段階と、
前記第２の電力信号のレベルと前記第２のターゲットレベルとの差を減らすための第２の設定信号を生成する段階と
をさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
複数のイネーブル信号を生成する段階をさらに備え、
前記第１の設定信号によって前記第１の電力信号の調節を行うための第１のイネーブル信号は、前記第２の設定信号によって前記第２の電力信号の調節を行うための第２のイネーブル信号とは独立して生成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
メモリに格納されており、第１の電力ドメインおよび第２の電力ドメインにそれぞれ対応している前記第１のターゲットレベルおよび前記第２のターゲットレベルを示す情報を受信する段階をさらに備える、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記メモリは、前記コントローラ、前記セレクタ回路、および、前記１以上の電力ドメインと同じチップに設けられている、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記１以上の電力ドメインは、スマートフォンのためのそれぞれ異なる電力のドメインに対応している、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つの電力ドメインが前記別のチップの複数のノードに連結されており、
前記第１の電力信号は、前記複数のノードの上に出力される電力信号に基づいて生成される、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の装置と、
第１の電力信号を生成する第１のステージと、
第２の電力信号を生成する第２のステージと
を備える電力管理システムであって、
前記第１のステージと前記第２のステージとは同じチップの上に設けられ、
前記第１のステージは、前記チップの第１のノードを介して前記装置から第１の設定信号を受信して、
前記第２のステージは、前記チップの第２のノードを介して前記装置から第２の設定信号を受信して、
前記第１のステージは、前記第２のステージが受信する前記第２の設定信号とは独立して前記第１の設定信号を受信して、
前記第１の電力信号および前記第２の電力信号のそれぞれは、前記第１の設定信号および前記第２の設定信号のうち対応するものに基づいてそれぞれ別のレベルに変更される、電力管理システム。
【請求項１８】
前記第１の設定信号は、第１のドメインに対応するよう前記第１の電力信号を設定し、
前記第２の設定信号は、前記第１のドメインとは別の第２のドメインに対応するよう前記第２の電力信号を設定し、
前記第１の電力信号と前記第２の電力信号とは互いに独立して生成される、請求項１７に記載の電力管理システム。
【請求項１９】
前記第１の電力信号は、前記チップの第３のノードを介して出力され、
前記第２の電力信号は、前記チップの第４のノードを介して出力される、請求項１８に記載の電力管理システム。
【請求項２０】
第３の電力信号を生成する第３のステージと、
第４の電力信号を生成する第４のステージと
をさらに備え、
前記第３の電力信号および前記第４の電力信号が組み合わせられて、第５の電力信号が形成される、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の電力管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに記載する１以上の実施形態は、電力管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロニクス産業は、小型の消費者製品を提供する必要がある。この需要を満たすべく、消費者製品のコンピューティングプラットフォームは、高度に集積する必要があり、高度な集積には、電力供給および制御チップに対して大きな機能を設計する必要がある。
【０００３】
この複雑性のために、コンピューティングプラットフォームのそれぞれ異なるセグメントに、それぞれ別の電圧レールおよび電流レベルが必要となる。これら異なるレベルは、レール数、レール電圧、最大レール電流、および、その他の要素といったパフォーマンスの上で具体的に固定された別個の電圧レギュレータを利用して提供されてきた。それぞれ別の電圧レギュレータまたは調整アレイを、それぞれの種類の電子製品に提供する必要は、控え目に言っても非効率的で高価であることが既に証明されている。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】電力管理システムの一実施形態を示す。
【図２】再構成可能な電力マネージャの１つの可能性のある構造を示す。
【図３】コントローラおよび電力ドメインの１つの可能な構造を示す。
【図４】コントローラのより詳しい例を示す。
【図５】電力制御方法に含まれる動作を示す。
【図６】再構成可能な電力マネージャの別の構造を示す。
【図７】再構成可能な電力マネージャの別の構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
図１は、スマートフォン、コンピュータタブレット、情報携帯端末、ネットブック、電子ブック、モバイルフォン、その他の種類の端末、グローバル・ポジショニング・システム、電子カメラ、メディアプレーヤ、その他の種類の電子機器等の電子製品で利用可能な電力管理システムの一実施形態を示す。
【０００６】
電力管理システムは、電力マネージャ１０とコントローラ２０とを含む。電力マネージャからの複数のレールを、図６および図７の点線が示すボード上に構成することができるが、各レールの電圧レベルは、コントローラによって、製品の複数の電力ドメイン３０１、３０２，…３０ｎのそれぞれに対して異なる種類の電圧を供給するように、プログラミングされてよい。電力ドメインは、それぞれ別の機能、回路、またはセグメントに対応したものであってよい。例えば、製品がスマートフォンである場合には、１つの電力ドメインが表示ユニットその他の出力デバイスに対応しており、別のドメインがプロセッサに対応しており、別のドメインがメディアプレーヤに対応しており、といったようになっていてよく、これら全てがそれぞれ別の電力要件を有していてよい。
【０００７】
上記に加えて、または上記の代わりに、電力ドメインは、異なる時点および／または異なる条件において動作するホスト製品の機能または回路に対応していてよい。たとえば一部の電力ドメインは、電力投入時または電力停止時のみに動作してもよい。他の電力ドメインは、連続して動作してもよい。同じ電力ドメインに属する回路または機能は、製品内の中央に位置する（centrally located）のではなく、別々の位置に配置されていてもよい。しかしこれら回路または機能は、共通の電力要件を共有しているがために、同じ電力または電流レールからの電力信号によって駆動されてよい。
【０００８】
電力マネージャは、コントローラ２０によって電力ドメインのそれぞれに様々な種類の電力を出力するよう、独立して、選択的にイネーブルすることができる複数の電圧レギュレータを備えていてよい。電圧レギュレータは、さらに、コントローラによって、選択的におよび独立して再構成可能、および／または、組み合わせ可能としてよく、こうすることにより、電力管理システムを含む１つのチップを、それぞれ異なる動作特徴を有する様々な製品用に製造することができるようになる。このシステムを利用すると、製造業者は、たとえば、複数の製品に対して１つのチップのみを製造すればよくなり、各製品に固有の固定された構成を有するチップを開発する必要がなくなる。こうすることで、効率が増し、実質的にコストを減らしてチップを製造することができるようになるだろう。
【０００９】
一実施形態では、電圧レギュレータがそれぞれ別の電力ステージまたはスライスに含まれていてよい。例えば図示しているように、電力ステージまたはスライスは、コントローラ２０が独立して、および、選択的にイネーブルできる複数のドライバおよび電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含んでよい。ドライバおよびＦＥＴスライスは、供給可能な一定量の電流を提供してよい。一例では、スライス数が増えると、電流容量（current capability）も増える。後で詳述するように、一定の電圧ドメインに、より多くの電流を供給する場合には、ドライバ入力の様々な組み合わせを連結することができ、さらに、ＦＥＴ出力の様々な組み合わせも連結することができる。さらに、各レールの電圧レベルは、コントローラによって選択的に、および独立して再構成可能であり、こうすることにより、電力管理システムを含む１つのチップを、それぞれ異なる動作特徴を有する様々な製品用として製造することができるようになる。
【００１０】
コントローラ２０は電力管理システムの一部として示されているが、他の実施形態では電力マネージャが、１つのチップ上に別個に設けられ、コントローラはオフチップで（たとえばマザーボードの上の別の位置または製品の一部に）設けられてもよい。この代わりに、コントローラには、製造時に限って電力マネージャを連結して、マネージャは、特定の製品の要件を満たすよう構成しておき、その後取り外してもよい。コントローラは、予め格納されている情報に基づいて、および／または、電力レールからのフィードバックに基づいて、電力マネージャを調節してもよいが、これに関しては後述する。
【００１１】
図２は、再構成可能な電力マネージャ１０の１つの可能性のある構造を示す。この構造は、複数の制御回路（たとえばＦＥＴ）１２１…１２８および制御レジスタ１３のそれぞれに連結されたドライバ（ＤＲ）１１１…１１８のアレイを含んでいる。このレジスタは、たとえばイネーブル／ディセーブルレジスタを含んでよい。電力マネージャは、１つのチップに形成されてよく、ドライバへの入力と制御回路の出力とがチップの別々のノードに連結されていてよい。これらのノードは、たとえば、ピン、はんだバンプ、リード、もしくはその他の任意の地点、またはチップおよび外部回路へ、チップおよび外部回路から、もしくは、チップと外部回路との間で信号を搬送する経路ケーブルであってよい。もちろん、他の実施形態では、電力マネージャが別のやりかたで構成されてもよい。
【００１２】
この例では、ドライバ回路および制御回路の対応する対が、予め定められたタイプ（たとえば降圧型（buck-type））のＤＣ−ＤＣ電圧変換器の電力ステージを形成してよい。さらに、各ドライバ回路を、制御レジスタ１３から出力されるイネーブル信号によって選択的および独立してイネーブルしてもよい。イネーブル信号は、予め定められたバスプロトコル（例でありこれらに限定はされないが、シリアル・ペリフェラル・インタフェース（ＳＰＩ）プロトコルまたはＩ２Ｃ（inter-integrated circuit）プロトコル）を利用してドライバに送信されてよい。
【００１３】
電力ドメインの要件によっては、ある時点で１つのドライバ回路のみをイネーブルすることもできる。これに代えて、ドライバ回路の全てまたはそのサブセットをイネーブルして、電力ドメインの要件に合致した、それぞれ異なる種類の電力を出力させることもできる。
【００１４】
さらに、各電力ステージが別々の電力出力を提供してもよいし、または、複数のステージの電力出力を組み合わせてもよい。これらのケースは、たとえば、ある電力ステージの最大電力レベルが、特定のドメインに供給される電力より低い場合に生じうる。複数の電力ステージの出力を合計することで、ドメイン要件を満たすことができる場合がある。
【００１５】
各制御回路１２は、１以上の関連ドメインの負荷の要件（load requirements）に電力を供給するよう動作するトランジスタを含んでよい。制御回路（たとえばＦＥＴ）は、ドライバ回路に助けられて、コントローラの論理ドメイン(設定)信号を電力出力に変換する。したがって例えば電力マネージャは、コントローラが提供する論理信号のための電力増幅器として動作してよい。
【００１６】
電力ステージの出力（電力信号Ｐ１…Ｐ８）は、たとえば、予め定められたそれぞれ異なる種類の電力または電力レベルに対応していてよい。これらのタイプの電力は、たとえば、特定の供給またはレール電圧（Ｖｃｃ）または電圧の範囲、レールごとの固有最大電流（specific maximum current）、もしくは、これらの両方を含んでよい。一実施形態では、電力信号が、フルパワー、より低い電力、スリープモード、および／またはその他のモードのレベルの電力（other mode-level power）といった範囲でレベルを変化させてもよい。他の実施形態では、供給またはレール電圧が異なっているが、各電力ステージの出力においては、最大電流または通電容量が同じであってもよい。スマートフォンへの用途では、電流は５００ｍＡであってよい。
【００１７】
具体的な一例では、電力ステージの出力（電力信号Ｐ１…Ｐ８）が、対応する入力電圧が決定する予め定められた電圧レベルに対応していてよい。出力（Ｐ１…Ｐ８）は、コントローラからの設定信号のうち対応するものによって決定される可変デューティサイクルで波形を切り替えられてよい。設定信号は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号であってよい。
【００１８】
図３は、コントローラ２０および電力ドメインの１つの可能な構造を示す。この構造では、コントローラ２０が、電力マネージャが設けられている同じチップには設けられておらず、当該チップから電力信号を受信することができるよう連結されている。（既に示唆したように、他の実施形態では、コントローラは、電力マネージャと同じチップに設けられていてよい。）さらに一実施形態では、電力ドメインおよびコントローラは、電力マネージャから出力される電力信号のうち対応するものを受信するピンまたはリード、および、マネージャの入力に連結された別のピンも有してよい同じチップ（たとえばシステムオンチップ（ＳＯＣ））に含まれてよい。
【００１９】
その位置がオンチップであろうとオフチップであろうと、コントローラ２０は、マルチプレクサ２１、アナログ−デジタル変換器２２、高度なデジタル電圧レギュレータ（ＶＲ）コントローラ（ＡＤＶＣ）２３、統一電力コントローラ（ＵＰＣ）２４、および、ＵＰＣとオフチップの電力管理ユニット（ＰＭＵ）との間のインタフェース２５を含んでよい。図４は、コントローラのより詳しい実装例を示す。
【００２０】
一実施形態では、ＰＭＵおよびＵＰＣは、システムオンチップ（ＳｏＣ）内の電力状態を管理して、電子製品（たとえば電話器）のプラットフォーム全体の電力状態を示すことができる。この情報は次に、ＶＲコントローラとの通信に適した電圧レベルに変換される。特定の状態の最大電力はＵＰＣブロックに格納され、この情報を利用して、電力マネージャの最も効率のよい動作状態を決定して、プラットフォーム効率全体を向上させる。ある特定の１つの例では、ＰＭＵおよびＵＰＣが、コントローラ１２内の、またはコントローラ１２に連結されている対応する制御レジスタをプログラミングすることで、様々なレールのレベルを決定してよい。
【００２１】
図３および図４を参照すると、マルチプレクサ２１が、電力マネージャが出力する電力信号Ｐ１…Ｐ８のそれぞれを受信するよう連結されている。動作においては、マルチプレクサは、信号を受信して各入力を選択する。選択信号は、たとえばＶＲコントローラ２３によって生成されてよく、電力信号は、連続して、または、たとえば制御ソフトウェアにより特定される予め定められたスケジュールに基づいて、選択することができる。このソフトウェアは、コントローラ２０および／または電力ドメインを含むチップ上に常駐してもよいし、もしくは、たとえば、ＰＭＵ、プロセッサチップ、またはＶＲコントローラの内部の、または、ＰＭＵ、プロセッサチップ、またはＶＲコントローラに連結されているメモリ２７内に常駐していてもよい。あくまで例示であるが、メモリ２７は、ＶＲコントローラに連結されているものとして示されている。
【００２２】
図５に示すフローチャートを参照すると、あくまで例であるが、マルチプレクサへの第１の入力Ｐ１は、たとえばメモリ２７内の制御ソフトウェアに基づいて選択されている。（ブロック５１０）。第１の入力が選択されると、電力信号Ｐ１がデジタル信号（またはワード）にコンバータ２２によって変換される。（ブロック５２０）。デジタル信号は、たとえば電圧または電流で電力信号のレベルを示す。
【００２３】
次いで、デジタル信号をＶＲコントローラ２３に入力するが、ＶＲコントローラ２３は、信号が示すデジタルレベルを、予め定められたターゲットまたは基準と比較する（電圧識別（ＩＤ）レベルＴ１）。（ブロック５３０）。ターゲットレベルは、メモリ５０に予め格納され、ＵＰＣ２４によってＶＲコントローラに提供されてよい。このレベルは、第１の電力ドメイン３０１の電力要件に合致する電力信号Ｐ１のレベルを定義するように設定される。
【００２４】
ＶＲコントローラが実行する比較に基づいて、電力マネージャの出力である電力信号Ｐ１のレベルを調節する必要があるかを判断する。（ブロック５４０）。例えば、電力レベルＰ１のレベルが、ターゲットレベルＴ１から少しでもずれている、または、予め定められた量だけずれている場合、ＶＲコントローラは、ずれを低減させて、第１の電力ドメインの電力要件によりよく合致させるために電力信号のレベルを調節する必要がある、と判断する。
【００２５】
ずれがあると判断されると、ＶＲコントローラは、設定信号を電力マネージャに送信して、第１の電力ドメインの電力信号を調節する。（ブロック５５０）。設定信号は、調節に利用される予め定められた数のデジタル情報ビットを含んでよい。この信号の一例としては、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号があるが、他の実施形態では別のタイプの信号を利用することもできる。
【００２６】
設定信号の送信前または送信中に、イネーブル信号を電力マネージャに送信してよい。（ブロック５６０）。イネーブル信号は、たとえばＶＲコントローラまたはＵＰＣから送信され、ドライバ回路をイネーブルして、調節された電力ドメイン信号を生成してよい。（一例として、ＵＰＣがイネーブル信号を生成するとして示されている）。イネーブル信号はイネーブルレジスタに格納されてもよいし、もしくは、イネーブルレジスタとは独立して、またはイネーブルレジスタを利用せずに、ドライバ回路に入力されてよい。
【００２７】
ＵＰＣはさらに、各電力信号レールに割り当てられるビット数を制御することで、位相を下げたり（phase shedding）領域の拡大縮小を実行したり、これらの処理を両方とも実行したりすることで、電力マネージャの効率を上げることもできる。たとえばＵＰＣは、対象の特定のレールの電力状態情報を受信して、その動作状態における最大電流要件を決定してよい。各電力ステージまたはスライスが５００ｍＡにレーティングされており、動作状態がＣ６（たとえばＩｎｔｅｌのまたはその他のタイプのプロセッサの複数の動作状態の１つ）であり、レールがスタンバイ状態に入っている場合には、ＵＰＣは、そのレールの電流要件で給電するためには１つのスライスで十分であると判断する。他のレールに連結されている、または、同じレールの一部を形成する全ての他のスライスをディセーブルして、最高の効率にすることもできる。
【００２８】
このような電力状態に入っている間は、必要な最低電圧も判断して、ＶＲコントローラに対して電圧識別（ＶＩＤ）を命令して、要求されている状態を維持するのに必要な電圧を修正させてもよい。この例では、Ｃ６状態の間に、出力電圧も下げて、電圧ドメインが消費する漏れ電力を低減させる。これは、ＡＤＶＣの制御レジスタによって行われ、ＵＰＣにより判断される。関連するドライバ回路をイネーブルすると、ドライバは自身の電力レベル出力を、設定信号、入力電圧に基づいて調節する（前述した通りである）。（ブロック５７０）。
【００２９】
電力信号Ｐ１を調節した後で、メモリ２７の制御ソフトウェアが、電力信号の後続するものを選択するために信号をマルチプレクサに出力してよい。これに加えてまたはこれに代えて、ＶＲコントローラおよびＵＰＣは、電力ドメインの残りに対する電力信号を調節するために電力信号Ｐ１に行われる調節と類似した方法で協調することができる。この処理は、他の電力ドメインについても、メモリ５０に予め格納されているターゲットレベルに従って行われてよい。（ブロック５８０）これら処理の最後に、電力マネージャ１０が、各ドメインの電力を生成するよう構成される。
【００３０】
さらに、それぞれ異なる動作特性に従って機能するそれぞれ別の電子製品の電力ドメインの要件を自動的に満たすために、メモリ５０に格納されている電力信号のターゲットレベルを設定または変更することで、電力マネージャは、製造業者によって初期設定されてもよいし、製造業者またはその分野の技術者によって再構成されてもよい。こうすることで、異なる動作特性であるにも関わらず、同じ電力マネージャチップをそれぞれ別の製品に製造および利用することができるようになる。
【００３１】
少なくとも１つの実施形態では、ＶＲコントローラ、ＵＰＣ、マルチプレクサ、アナログ−デジタル変換器、および電力管理ユニットに給電するための電圧を、電力マネージャに関連しない別のレールから供給してもよい。これは、たとえば、バッテリに接続されたホストのプリント回路基板の上に搭載されている簡単な低損失レギュレータ（low drop out (LDO) regulator）を利用して行うことができる。
【００３２】
図６は、再構成可能な電力マネージャの別の構造を示す。本実施形態は、前の実施形態に類似しているが、少なくとも１つの電力信号が、複数の電力ステージから出力される電力信号に基づいて生成される点が異なる。たとえば、第１の電力信号（Ｖｃｃ１）が、第１の４つの電力ステージから出力される電力信号を組み合わせることで生成される。これら出力は、たとえばＶｃｃ１レールまたは第１の電力ドメインの入力に連結されているインダクタに連結されたり、この第１のドメインを含むチップに連結されたりしてよい。
【００３３】
第２の電力信号（Ｖｃｃ２）は、第５および第６の電力ステージから出力される電力信号を組み合わせることで生成される。第３の電力信号（Ｖｃｃ３）は、第７および第８の電力ステージから出力される電力信号を組み合わせることで生成される。各出力レールで組み合わせられる電力ステージまたはスライスの数は、例えば、それぞれのレールの電流要件に応じたものであってよい。たとえば各スライスが５００ｍＡに対応可能である場合、図６の実施形態では、電力信号Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２、およびＶｃｃ３を搬送するレールは、２アンペア、１アンペア、および１アンペアの最大電流Ｉｃｃをそれぞれ必要としてよい。
【００３４】
ＶＲコントローラは、各電力ドメイン信号に対応する電力ステージのドライバ回路への入力のための設定信号を生成する。一実施形態では、同じ設定信号を、たとえば第１から第４のドライバに入力してよい。これはたとえば、電力マネージャチップの第１から第４のドライバの入力ピン同士を連結して、この設定信号を受信することで達成されてよい。第５から第６のドライバには別の設定信号が入力されてよく（対応する入力ピン同士が連結される）、第７から第８のドライバにはまた別の設定信号が入力されてよい（対応する入力ピン同士が連結される）。
【００３５】
この構成の結果、第１から第４のドライバが同じ電力レベルを出力して、第５および第６のドライバが同じ電力レベルを出力して、第７および第８のドライバが同じ電力レベルを出力する。
【００３６】
別の実施形態では、ＶＲコントローラは、Ｖｃｃ１を生成するために利用されるドライバそれぞれに別の設定信号を出力する。これは、４つのフェーズがそれぞれ異なる設定信号を必要とするマルチフェーズのアプリケーションに有用である。上記に加えてまたは上記に代えて、第１から第４のドライバのうち少なくとも２つが、それぞれ別のレベルで電力信号を出力することで、第１の電力ドメインのために意図されているレベルＶｃｃ１を達成してもよい。同じことを他のドライバにも当てはめてもよいし、または、他のドライバは、同じ設定信号をそれぞれ受信して、それぞれ同じ電力レベルを出力してもよい。既に示唆したように、図６に示す設定信号はＰＷＭ信号であっても、デジタルその他の情報を搬送することができる別の種類の信号であってもよい。
【００３７】
これら特徴に加えて、第１から第４のドライバを、たとえばイネーブルレジスタ内のまたはＵＰＣからのイネーブル信号に基づいて同時にイネーブルしてもよい。同じことを、第５から第６のドライバのイネーブルについても、および、第７から第８のドライバのイネーブルについても、当てはめてよい。イネーブル信号および設定信号は連続送信されるものとして示されている。しかし別の実施形態では、イネーブル信号および／または設定信号を並行して生成および送信することで、ドライバの全てまたはドライバの一部の電力信号を同時に設定または調節してもよく、または、ダイレクトワイヤで送信することで、各電力ステージについてのイネーブルをＳＯＣピンの出力が直接駆動するようにしてもよい。
【００３８】
さらに図６では、電力マネージャ１０、コントローラ２０、および電力ドメイン３０が、全て、同じプリント回路基板（ＰＣＢ）上に形成されてよい。電力マネージャは、図示されているように入力および出力リードが連結された１つのチップとして実施されてよく、電力ドメインは、コントローラ２０と共に、又は、コントローラ２０とは別に、システムオンチップ上に形成されてよい。
【００３９】
図７は、再構成可能な電力マネージャの別の構造を示す。本実施形態は、前の実施形態に類似しているが、少なくとも１つの電力信号が、複数の電力ステージから出力される電力信号（Ｖｃｃ１、Ｖｃｃ２、および、Ｖｃｃ３）に基づいて生成され、電力ステージが２つのチップ７１０および７２０の上に分散されている点が異なる。本実施形態は、電力マネージャが出力するために必要となる全電流（たとえば電力レールが必要とする合計最大電流レベル）が、１つの電力マネージャチップの容量を超える場合に利用可能である。
【００４０】
たとえば、各電力マネージャチップの合計出力が４アンペアである場合（各ドライバの出力電力が５００ｍＡである）、２以上の電力マネージャチップをまとめて（grouped together）、より高い電流レールを形成してよい。さらにマルチフェーズの電圧レギュレータ（つまり数が電力マネージャチップに等しい複数のＶＲコントローラおよびそれぞれ出力される別の設定（たとえばＰＷＭ）信号）が提供されて、まとめられた電力マネージャチップから電力信号を生成して、電力ドメインの要件を満たすことができてよい。
【００４１】
図７に示すように、チップ７２０の出力ピンをチップ７１０の入力ピンに連結することで、チップ間でイネーブル信号をやりとりしてもよい。２つのチップに、より多い合計数の入力があるために、設定信号も、より多数のビット（たとえば、前述した１つのチップの実施形態では３ビットに対して、４ビット）をもつＰＷＭ信号に対応していてよい。
【００４２】
本実施形態は、たとえば、Ｖｃｃ１が３アンペアにレーティングされており、２フェーズの設計であり、Ｖｃｃ２およびＶｃｃ３がそれぞれ２．５アンペアである場合に適用されてよい。２フェーズの電圧出力を作成するためには、各フェーズを制御するための、別の設定（たとえばＰＷＭ）信号も利用可能である。したがってこの例では、コントローラ２０が、Ｖｃｃ１レールの変化する位相を制御するために２つの信号と、Ｖｃｃ２レールで電力信号を設定するための１つの信号と、Ｖｃｃ３レールで電力信号を設定するための１つの信号とを含む４つの設定（ＰＷＭ）信号を出力してよい。１以上のＶＲコントローラを利用して、これら設定信号を生成することができる。
【００４３】
図７では、電力マネージャチップが、同じ数の電力ステージをもつものとして示されており、たとえば同じ数のドライバがそれぞれ同じ数のＦＥＴに連結されている。他の実施形態では、電力マネージャチップが、異なる数の電力ステージを有してもよい（たとえば１つのチップがそれぞれ３００ｍＡでレーティングされた８つの電力ステージをもち、他のチップがそれぞれ５００ｍＡその他の定格電流である２０個の電力ステージをもってよい）
【００４４】
上述した各実施形態では、電力レールの１以上の電流を検知したり、および／または、各レールが消費する電力量を検知したりするための回路が含まれていてよい。別のアナログ−デジタル変換器を追加して、ＶＲコントローラまたは電力管理ユニット（ＰＭＵ）に入力するために、電流検知回路の出力を変換してもよい。さらに、アナログ−デジタル変換器が提供する電圧および電流のデジタルバージョンを提供することで、ＰＭＵにレールの電力消費ステータスを通知することもできる。次に、ＶＲコントローラで設定信号を生成して出力することにより、電力マネージャからの電力を調節してもよい。電流検知回路は、コントローラ２０またはオフチップの位置に含ませてもよい。
【００４５】
上述した実施形態のいずれかにおいて、電力マネージャと電力ドメインとの間に連結された電力レールが、シングルフェーズのレールであってもマルチフェーズのレールであってもよい。
【００４６】
本明細書において「実施形態」という場合、その実施形態との関連で記載される特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味している。明細書の随所にみられるこのような言い回しは、必ずしも全てが同じ実施形態のことを言っているわけではない。さらに特定の特徴、構造、または特性がある実施形態との関連で記載されている場合、その特徴、構造、または特性を他の実施形態との関連で実施することも当業者の範囲内である。いずれか１つの実施形態の特徴を、ここで記載する１以上の他の実施形態の特徴と組み合わせて、別の実施形態を形成することも可能である。
【００４７】
さらに、理解を容易にさせるべく、一定の機能ブロックが別のブロックとして区別して描かれている場合があるが、これら別個に区別して描かれているブロックが必ず記載したまたは提示した順序ではなくてはならない、と解釈されるべきではない。たとえば一部のブロックは別の順序で、同時に、などで実行することもできる。
【００４８】
本発明を複数の例示である実施形態を参照して説明してきたが、複数の他の変形例も可能であり、当業者であれば本発明の精神および範囲内の他の変形例および実施形態をいくつも想到するであろうことを理解されたい。より詳しくは、前述した開示の主題の部材よび／または構成には、前述した開示、図面、および添付請求項の範囲内において、本発明の精神を逸脱せずに、合理的な変形例および修正例が可能である。部材および／または構成の変形例および修正例に加えて、別の用途も当業者には明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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